(57)【要約】【課題】  加熱効率を高め、かつ安全な温度制御方法及びそれを適用する定着装置と、該定着装置を備えた画像形成装置を提供する。【解決手段】  電圧検知回路１０５と電流検知回路１０６からなる入力電力検出手段で検出した入力電力と、電力制御回路１０３が設定した電力との差を補正すると共に、補正量の制限値と任意に初期化できる手段を持つことで、安全にかつ効率よく実際の入力電力を設定電力に一致させて、温度を制御する。【選択図】    図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
加熱部材を所定の目標温度に加熱調整する温度制御方法であって、
加熱部材を加熱する加熱手段に供給される電力値により加熱調整を行い、
電力供給目標値と実際の電力供給値との比較から該電力供給目標値の補正を行うと共に、電力供給値が少なくとも所定の上限値を越えないように制御することを特徴とする温度制御方法。
【請求項２】
前記電力供給目標値の補正は、電力供給目標値と実際の電力供給値との差を加算又は減算することで行われることを特徴とする請求項１記載の温度制御方法。
【請求項３】
前記電力供給目標値の補正は、前回の電力供給目標値と実際の電力供給値との差に対応する、加算値の増加又は減少により行われることを特徴とする請求項２記載の温度制御方法。
【請求項４】
前記加熱調整は、記録媒体上に転写された現像材を圧接加熱して定着する、強磁性体で構成された加熱部材と励磁コイルからなる誘導加熱式の定着装置における加熱調整であって、前記電力供給目標値は加熱部材から検知された温度と目標温度とに基づいて決定され、前記定着装置の状態の切替に対応して前記補正が初期化されることを特徴とする請求項１乃至３のいずれか１つに記載の温度制御方法。
【請求項５】
記録媒体上に転写された現像材を圧接加熱して定着する定着装置であって、
加熱部材の温度を検知する温度検知手段と、
前記温度検知手段の検知温度に基づいて、前記加熱部材を加熱する加熱手段への電力供給目標値を設定する電力設定手段と、
前記加熱手段に実際に供給されている電力供給値を測定する電力測定手段とを有し、
前記電力設定手段は、前記測定された電力供給値が前記電力供給目標値に一致するように、新たな電力供給目標値を設定する目標電力補正手段を含むことを特徴とする定着装置。
【請求項６】
前記目標電力補正手段は、測定された電力供給値と設定された電力供給目標値電力の差に応じて、単位補正電力が加減算することを特徴とする請求項５記載の定着装置。
【請求項７】
前記目標電力補正手段は、補正の限度値をもつことを特徴とする請求項５又は６記載の定着装置。
【請求項８】
前記目標電力補正手段は、前記定着装置の動作モードが変更されたタイミングで初期化されることを特徴とする請求項５乃至７のいずれか１つに記載の定着装置。
【請求項９】
前記定着装置の動作モードは、それぞれ初期立ち上げ時、待機時、プリント動作時を含むことを特徴とする請求項８記載の定着装置。
【請求項１０】
前記目標電力補正手段は、前記定着装置の端部遮蔽手段が移動したタイミングで初期化されることを特徴とする請求項５乃至７のいずれか１つに記載の定着装置。
【請求項１１】
記録媒体上に転写された現像材を圧接加熱して定着する定着装置を有する画像形成装置であって、
前記定着装置が、
加熱部材の温度を検知する温度検知手段と、
前記温度検知手段の検知温度に基づいて、前記加熱部材を加熱する加熱手段への電力供給目標値を設定する電力設定手段と、
前記加熱手段に実際に供給されている電力供給値を測定する電力測定手段とを有し、
前記電力設定手段は、前記測定された電力供給値が前記電力供給目標値に一致するように、新たな電力供給目標値を設定する目標電力補正手段を含むことを特徴とする画像形成装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は温度制御方法及びそれを適用する定着装置と、該定着装置を備えた画像形成装置に関し、特に、電子写真方式の画像形成装置の誘導加熱方式を用いた加熱定着部及び該加熱定着部内の加熱回転体の温度制御に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
電子写真複写機、静電プリンタ、ファクシミリ等の電子写真プロセスを利用した装置においては、感光体上に光照射して得られた静電潜像に現像材（以降トナー）を塗布することによって画像を形成し、所定の手段によって転写紙など記録媒体上に画像を転写した後、未定着トナー像を転写紙上に定着することで、記録媒体上に画像を印刷する。
【０００３】
かかる定着装置としては、円筒状芯金の表面に離型性樹脂被膜を形成して成る加熱ローラと、これに圧接して弾性体層を表面に有する加圧ローラとを備え、加熱ローラの表面温度が所定の定着温度に達した状態で、未定着トナー像を担持する転写紙を、加熱ローラと加圧ローラとのニップ部にトナー像面が加熱ローラに接するように通紙して、熱と圧力によりトナー像を転写紙面に融着させて定着させる熱ローラ定着装置が広く使用されている。
【０００４】
従来この種の定着装置の加熱ローラの加熱方式として、ハロゲンランプによるもの、面状発熱体を用いたものなど様々提案されてきた。近年においては、熱交換効率性や立ち上げ時間の観点から、誘導加熱方式による定着装置の提案がなされている。たとえば、特許文献１のように、高周波電源により高周波電圧が印加されると磁力を発生するコイルからなる磁力発生手段と、磁性を有する鉄系金属からなる加熱ローラの芯金部とを有し、前記磁力発生手段に高周波電源から高周波電圧が印加されたとき発生する鎖交磁束により前記加熱ローラ芯金部に渦電流が発生してジュール熱により発熱するものが考案されている。
【０００５】
この加熱装置の使用により目標定着温度まで定着ローラの温度を迅速に立ち上げ、以降は該定着温度を保つように制御することが可能になった。また、誘導加熱においては高周波電源の発振周波数、およびON/OFF比率からその消費電力を細かく可変することが可能である。このときの定着装置としての制御は定着ローラの温度を検知して、目標温度との温度差から投入設定電力を算出しフィードバックすることで最適な加熱状態を得ようとすることが一般的である。また、設定電力算出法としてはPID制御のようなフィードバック制御手法が用いられる。
【０００６】
しかしながら誘導加熱の特徴として加熱コイル、定着ローラなどの透磁率、定着ローラの抵抗率が温度依存性を持つことで定着ローラの温度によって発振周波数およびON/OFF比率固定の制御では設定した電力と実際に入力される電力の差が生じてしまう。また、さらにたとえば近年加熱開始時の立ち上げ時間を短くすることが要求されるが、そのためには装置で許容される最大電力を定着器に印加しつづけることで迅速な立ち上がりを目指す必要がある。
【０００７】
しかし、前述したようなローラなどの透磁率、抵抗率の温度依存性によりたとえば加熱開始時に許容最大電力が印加するよう設定している場合でも固定の発振周波数およびON/OFF比率では定着ローラの温度が上昇していくことでどんどん入力電力が低下していく現象が観測される。これでは目標温度到達まで最大効率で加熱できず立ち上がり時間に遅延が生じてしまう。そのため、特許文献２のように、定着ローラ温度によって誘導加熱装置の発振周波数またはON/OFF比率（つまり投入電力）を補正する手法が考えられている。
【特許文献１】特公平５−９０２７号
【特許文献２】特開平１１−１９５４７７号
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００８】
しかしながら、特許文献２の場合には、磁束発生源であるコイルと渦電流発生体（加熱対象）である定着ローラとの距離や磁束、定着ローラの抵抗率などのざまざま誤差要因による加熱効率のばらつきが考えられるので、温度差による電力補正では加熱効率を最大にすることは困難である。さらに、加熱源である定着ローラと異なりコイルおよびコアの温度上昇は緩やかであるためにコイルの自己昇温による磁束変動やコアの透磁率変動は定着ローラ温度では測定できないため定着ローラ温度検知による電力補正はこの点でも充分な補正ができないことは明白である。
【０００９】
一方、発振コイルの断線/ショートなどやコア、定着ローラの破損などによって所定の駆動周波数およびON/OFF比率であっても所望の電力が入力されない場合がある。このような場合に、電力検出回路によって検出された実際の電力が所望電力になるまで駆動周波数およびON/OFF比率を補正することは駆動回路に過大な負荷を印加しついには破壊に至ることになり危険である。また、立ち上げ時に必要な電力と待機時に必要な最大電力、プリント動作時に必要な電力は異なっているのが通常でありさらに目標温度もそれぞれ異なるのが通常なので、この場合適正な補正電力値も異なってくる。
【００１０】
つまり、たとえば定着器立ち上げ時に算出した電力補正量をそのままプリント動作中の電力補正量として使用することは過電力の現象が生じることが考えられ、やはり駆動回路の故障の可能性を高めるなど危険である。
【００１１】
本発明では、上記問題を解決し、加熱効率を高め、かつ安全な温度制御方法及びそれを適用する定着装置と、該定着装置を備えた画像形成装置を提供するものである。
【課題を解決するための手段】
【００１２】
この課題を解決するために、本発明の温度制御方法は、加熱部材を所定の目標温度に加熱調整する温度制御方法であって、加熱部材を加熱する加熱手段に供給される電力値により加熱調整を行い、電力供給目標値と実際の電力供給値との比較から該電力供給目標値の補正を行うと共に、電力供給値が少なくとも所定の上限値を越えないように制御することを特徴とする。
【００１３】
ここで、前記電力供給目標値の補正は、電力供給目標値と実際の電力供給値との差を加算又は減算することで行われる。また、前記電力供給目標値の補正は、前回の電力供給目標値と実際の電力供給値との差に対応する、加算値の増加又は減少により行われる。また、前記加熱調整は、記録媒体上に転写された現像材を圧接加熱して定着する、強磁性体で構成された加熱部材と励磁コイルからなる誘導加熱式の定着装置における加熱調整であって、前記電力供給目標値は加熱部材から検知された温度と目標温度とに基づいて決定され、前記定着装置の状態の切替に対応して前記補正が初期化される。
【００１４】
又、本発明の定着装置は、記録媒体上に転写された現像材を圧接加熱して定着する定着装置であって、加熱部材の温度を検知する温度検知手段と、前記温度検知手段の検知温度に基づいて、前記加熱部材を加熱する加熱手段への電力供給目標値を設定する電力設定手段と、前記加熱手段に実際に供給されている電力供給値を測定する電力測定手段とを有し、前記電力設定手段は、前記測定された電力供給値が前記電力供給目標値に一致するように、新たな電力供給目標値を設定する目標電力補正手段を含むことを特徴とする。
【００１５】
ここで、前記目標電力補正手段は、測定された電力供給値と設定された電力供給目標値電力の差に応じて、単位補正電力が加減算する。また、前記目標電力補正手段は、補正の限度値をもつ。また、前記目標電力補正手段は、前記定着装置の動作モードが変更されたタイミングで初期化される。また、前記定着装置の動作モードは、それぞれ初期立ち上げ時、待機時、プリント動作時を含む。また、前記目標電力補正手段は、前記定着装置の端部遮蔽手段が移動したタイミングで初期化される。
【００１６】
又、本発明の画像形成装置は、記録媒体上に転写された現像材を圧接加熱して定着する定着装置を有する画像形成装置であって、前記定着装置が、加熱部材の温度を検知する温度検知手段と、前記温度検知手段の検知温度に基づいて、前記加熱部材を加熱する加熱手段への電力供給目標値を設定する電力設定手段と、前記加熱手段に実際に供給されている電力供給値を測定する電力測定手段とを有し、前記電力設定手段は、前記測定された電力供給値が前記電力供給目標値に一致するように、新たな電力供給目標値を設定する目標電力補正手段を含むことを特徴とする。
【発明の効果】
【００１７】
上記構成によれば、加熱効率を高め、かつ安全な温度制御方法及びそれを適用する定着装置と、該定着装置を備えた画像形成装置を提供できる。
【００１８】
特に、電磁誘導加熱式の定着装置において、設定電力と実際の入力電力との誤差を解消でき過熱力不足や電力過多を極力少なくして、所定電力内で効率よく動作する画像形成装置を実現することができる。
【００１９】
具体的には、補正量の制限値と任意に初期化できる手段を持つことで、安全にかつ効率よく実際の入力電力を設定電力に一致させて、温度を制御する。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２０】
以下、本発明の画像形成装置の実施の形態に関して、添付図面に基づき詳細に説明する。尚、本実施形態では、端部昇温防止機構を有する誘導加熱方式を有する定着装置における温度制御を説明するが、これに限定されるものではなく、本発明は一般的な加熱部材の温度調整においても有効なものであり、これらも本発明に含まれる。
【００２１】
＜本実施形態の画像形成装置の構成例＞
図２は、本実施形態の画像形成装置を好適に示す一例たる、電子写真レーザビームプリンタ２０１（以下、プリンタ２０１と略称する）の概略構成を示す模式的断面図である。
【００２２】
プリンタ２０１は、プリンタ２０１の本体の外部に設けられたホストコンピュータ等の画像情報提供装置（図示せず）から提供された画像情報に応じた画像をシート状の記録材Ｐに形成し記録するという一連の画像形成プロセスを公知の電子写真方式に沿って行う形態の画像形成装置である。
【００２３】
プリンタ２０１は、図２に示すように、潜像担持体たるドラム状の回転自在な感光体２０２及び現像装置２０３を保持するプロセスカートリッジ２０４と、画像情報提供装置からの画像情報に応じた露光処理工程により感光体２０２の外周面に上記画像情報に応じた静電潜像を形成するためのレーザスキャナユニット２０５（以下、スキャナ２０５と略称する。）と、記録材Ｐに転写処理工程を施すためのロール状の回転自在な転写体２０６と、転写処理済みの記録材Ｐに加熱及び加圧により定着処理を施すようになっている加熱装置たる定着装置２０７とを備えている。
【００２４】
プリンタ２０１に備えられたプロセスカートリッジ２０４は、感光体２０２及び現像装置２０３に加えて、スキャナ２０５による露光処理前に感光体２０２の外周面を規定電位分布に帯電せしめる帯電ローラ２０８を保持していると共にプリンタ２０１の本体にて取り外し自在に支持されており、感光体２０２の修理及び現像装置２０３への現像剤補給等のメンテナンスが必要であるときには、上記本体にて開閉自在に支持されているカバー２０９を開いたのち、プロセスカートリッジ２０４ごと交換することによりメンテナンスの迅速化及び簡易化等が図られている。
【００２５】
次に、プリンタ２０１における一連の画像形成プロセスに関して説明する。
【００２６】
先ず、プリンタ２０１への一連の画像形成プロセスの開始指示のためにプリンタ２０１の本体に設けられたスタートボタン等（図示せず）が押されるなどにより、感光体２０２が矢印Ｋ１方向に規定周速度にて回転駆動を開始されると共に、規定バイアスが印加されている帯電ローラ２０８と感光体２０２とが互いに摺接し合うことにより感光体２０２の外周面が規定電位分布に帯電せしめられる。
【００２７】
次に、画像情報提供装置からの画像情報に応じて感光体２０２の外周面の帯電処理済みの部位がスキャナ２０５により走査及び露光されることにより上記画像情報に応じた静電潜像が上記部位に形成されたのち、現像装置２０３の現像剤により上記静電潜像が顕像に可視像化され、所定枚数の記録材Ｐを収容可能であると共にプリンタ２０１の本体にて取り外し自在に支持されたカセット２１１から回転自在な給紙ローラ２１２等により感光体２０２と転写体２０６との間に形成された空間へと所定のタイミング等にて搬送されてきた記録材Ｐに転写体２０６により上記顕像が転写される。
【００２８】
そして、転写処理済みの記録材Ｐは、定着装置２０７により定着処理が施されたのちプリンタ２０１の本体にて回転自在に支持された排紙ローラ２１３により機外へと排紙され上記本体の一側面に取り付けられたトレイ２１４上に積層されることにより、一連の画像形成プロセスが終了することとなる。
【００２９】
（定着装置の構成例）
本実施形態の加熱装置である定着装置２０７について、図３の定着装置２０７の概略構成を示す模式的斜視図に従い詳述する。
【００３０】
定着装置２０７は、図３に示すように、記録材上のトナーを溶融させ記録材に定着させるための磁性金属部材である発熱部材たる中空の定着ローラ１００と、該定着ローラ内に設けられた磁束発生手段たる誘導加熱コイルＬ１、コア１，２，３と、磁界遮蔽部材１５０とを備えている。また定着ローラ１００は従動する加圧ローラ１０２と対向して配置され長手方向に当接する面（以下ニップ）を構成している。
【００３１】
誘導加熱コイルＬ１に、高周波電流が印加されることにより高周波磁界を発生させるようになっており、コア１とコア２及びコア３は高い透磁率をもつフェライト等で形成され誘導加熱コイルＬ１による高周波磁界を定着ローラ１００の内面に有機的に結合させる磁気回路を構成している。
【００３２】
磁界遮蔽部材１５０は、定着ローラ１００に比較して抵抗値の小さい純銅またはアルミのような材料で構成され、上記定着ローラ内面とコア間の磁気回路を形成する空間に出入り可能なように設けられるので遮蔽材１５０が結合空間から退避しているときは誘導加熱コイルL1の発生する磁束は定着ローラ１００の内面と結合しているのでニップ部に誘導電流が発生してローラ表面が加熱されるが、空間に遮蔽材１５０が存在しているときは磁束が遮蔽材１５０で遮断されるのでローラ１００表面はほとんど加熱されない。
【００３３】
（磁界遮蔽部材の構成及び動作例）
図４は、磁界遮蔽部材１５０の形状例を示す。本例では磁束結合部に対して退避、遮蔽１、遮蔽２の3段階が可能である。
【００３４】
図５は、磁界遮蔽部材１５０を３通りの位置に移動させた場合の加熱域を示している。
【００３５】
図５の(a)では、遮蔽材１５０が退避位置にあるため、定着ローラ長手方向のニップ部全域が均一に加熱される。しかし、図５の（ｂ），（ｃ）のように遮蔽材１５０が位置している場合にはそれぞれ定着ローラ１００とコア3間の空間に遮蔽材１５０が入っている領域はほとんど加熱されない。
【００３６】
＜本実施形態の定着装置の制御回路例＞
図１は、本実施形態による定着装置の誘導加熱コイルＬ１の駆動電源回路、温度、電圧及び電流検知回路および電力制御回路を含む構成を示すブロック図である。
【００３７】
（駆動電源制御の例）
駆動電源回路１０１は、ＭＯＳ−ＦＥＴである電力スイッチング素子ＴＲ１と、回路の電力負荷である誘導加熱コイルＬ１と、誘導加熱コイルＬ１に蓄積された電力を回生させるフライホイールダイオードＤ５とを有して構成されている。温度検知手段たる温度検出素子ＴＨ１は、発熱体となる定着ローラ１００の表面温度を検知する位置に配置され、その検知温度に応じた出力Vth1がアナログデジタル変換回路（A/D）を介して温度検知回路１０４に入力されている。温度検知回路１０４はサーミスタの電圧データ（TH_DATA）に応じて温度を示すデータ（THERMO_DATA）に変換して電力制御回路１０３に入力される。
【００３８】
一方、電圧検知回路１０５は、トランスT1を介し誘導加熱電源１０１に印加される入力電圧を測定し電圧データVsとして電力制御回路103へ入力する。同様に電流検知回路１０６は、１０１への入力電流を検出して電力制御回路１０３へ電流データIsとして入力する。
【００３９】
電力制御回路１０３は、温度目標値と現在の温度（THERMO_DATA）の差分や測定した電圧値Vs、電流値Isおよび動作モードから決定される投入必要電力Poutを算出し、駆動電源回路１０１が該投入電力Poutを消費するように制御信号Vrefdataを決定し、デジタルアナログ変換回路（D/A）に入力するよう制御される。さらに、該制御信号VrefdataはD/Aを介してパルス変調発振回路（以下、ＰＦＭ共振制御回路という）１０２にアナログ電圧Vrefとして入力されるようになっている。ＰＦＭ共振制御回路１０２は、制御信号値Vrefに見合ったＰＦＭパルスを発生させ電力スイッチング素子ＴＲ１のゲートに出力し、電力スイッチング素子ＴＲ１をスイッチング駆動する。
【００４０】
次に、上記駆動電源回路の動作について説明する。
【００４１】
交流入力電圧AC_INが印加されると、その交流入力電圧が整流素子Ｄ１〜Ｄ４により整流された脈流となり、その電圧はトランスＮＦ１を通りコンデンサＣ１の両端に印加される。このとき、そのコンデンサＣ１の両端電圧は、交流入力電圧を整流した波形となる。また、トランスＮＦ１及びコンデンサＣ１は、ノイズフィルタを形成しており、電力スイッチング素子ＴＲ１のスイッチング周波数に対して十分な減衰量を確保し、且つ電源周波数に対して減衰無く通過するような定数に設定するようになっている。
【００４２】
ＰＦＭ共振制御回路１０２は、電力制御回路１０３がＤ／Ａを介して出力した制御電圧Vrefと鋸波信号Vsawと比較することで矩形波のＰＦＭ信号を発生する。ここで、図６のようにVrefが変化するとPFM信号のON/OFF比率が変化する。PFM信号はSW1を介して、電力スイッチング素子ＴＲ１のゲート−ソース間に印加され、スイッチングしてドレイン電流ＩＤが流れ誘導加熱コイルＬ１に通電する。又、誘導加熱コイルＬ１は、電力スイッチング素子ＴＲ１がオンすることで流れた電流を蓄えているため、電力スイッチング素子ＴＲ１がオフした時に逆起電圧を発生しフライホイールダイオードＤ５に順電流を流し蓄積電流を高周波共振コンデンサＣ２に充電する。その後、また電力スイッチング素子ＴＲ１がオンすると誘導加熱コイルＬ１に電流が流れ、誘導加熱コイルＬ１に電流を蓄積することを繰り返すので、負荷の誘導加熱コイルＬ１には、高周波共振コンデンサＣ２との間に共振電流が流れる。
電力スイッチング素子ＴＲ１及び誘導加熱コイルＬ１に流れる電流は、高周波共振コンデンサＣ２が高周波成分を充放電し平滑化される。そのため、トランスＮＦ１には、高周波電流は流れず交流入力電流整流波形のみが流れることとなる。整流ダイオードＤ１〜Ｄ４に流れる電流は、電力スイッチング素子ＴＲ１及び誘導加熱コイルＬ１に流れた電流波形をコンデンサＣ１及びトランスＮＦ１によるノイズフィルタによりフィルタリングされた電流波形となるため、整流前の交流入力電流波形は、交流入力電圧波形に近い形の入力電流波形となり、入力電流中に含まれる高調波成分が大幅に減少されている。又、この駆動電源回路中て使用するノイズフィルタであるトランスＮＦ１及びコンデンサＣ１は、ＰＦＭ共振制御回路ＩＣ１による高周波の発振周波数に対してフィルター効果が発揮されるものであれば良く、コンデンサＣ１の容量やトランスＮＦ１のインダクタンス値は小さくできるので小型、軽量化することができる。
【００４３】
この誘導加熱コイルＬ１のための駆動電源回路に温度調節信号が入力されることで、誘導加熱のための電源の出力端子に周波数２０ＫＨｚ〜１００ＫＨｚ程度の高周波交流電力が発生する。上記動作により誘導加熱コイルＬ１は交流磁界を発生させる。上記誘導加熱コイルＬ１に発生した交流磁界は、フェライトコアであるコア１及びコア２とコア３を通じて、コア２及びコア３間の空間を通じて定着ローラ１００に高周波磁束が貫通し定着ローラ１００内に渦電流を発生させ、定着ローラ１００内面にジュール熱が発生することで定着ローラ１００自らが発熱する。
【００４４】
従って、上述の電力制御回路１０３が設定したVref値によって、PFM発振回路１０２が発生するPFM信号のON/OFF比率が決定されコイルL1への通電時間が決定されることで消費電力および定着ローラ１００の発熱量も決定される。上記加熱動作にて消費される電力は定着部の場合通常２００Ｗから数ＫＷ程度である。電力制御回路１０３は、TH1での検知温度が目標温度に達すると電力を調整しながら、温度を一定に保ち不図示のプリンタ制御部はプリント可能状態に移行する。
【００４５】
＜本実施形態の温度制御を実現する制御部の構成例＞
図７に、電力制御回路１０３を実現する制御部の構成例を示す。
【００４６】
かかる図７の制御部は、演算制御用のＣＰＵ７１と、ＣＰＵ７１の処理時に一時記憶として使用されるＲＡＭ７２と、ＣＰＵ７１が使用する固定のパラメータやプログラムが格納されているＲ〇Ｍ（あるいはディスクなどの外部記憶装置）７３と、外部からのデータを入力する、本例ではTH1が検知した定着ローラ１００の温度Vth1、電圧検知回路１０５が検知した電源電圧Ｖs、電流検知回路１０６が検知した電源消費電流Ｉsを入力する入力インタフェース７４と、ＣＰＵ７１の処理により決定された制御データ、本例では共振制御回路１０２への制御データVrefを出力する出力インタフェース７５とを有する。
【００４７】
ここで、ＲＡＭ７２は、データ記憶領域として、温度センサTH1からの温度データVth1を記憶する領域７２ａ、電源電圧Ｖsを記憶する領域７２ｂ、電源消費電流Ｉsを記憶する領域７２ｃ、Vref値を記憶する領域７２ｄ、目標温度と測定温度との温度差ΔＴを記憶する領域７２ｅ、ΔＴから直接算出される設定電力Ｐsetを記憶する領域７２ｆ、電源電圧Ｖsと電源消費電流Ｉsから算出される消費電力ｐoutを記憶する領域７２ｇ、設定電力Ｐsetと消費電力ｐoutとの差である誤差電力ｐerrを記憶する領域７２ｈ、設定電力Ｐsetを誤差電力ｐerrで補正した補正電力Ｐadjを記憶する領域７２ｉ、定着装置のモード切り換え（例えば、遮蔽板位置の変更などを含む）を記憶する領域７２ｊ、現在のモードを記憶する領域７２ｋ、現在の遮蔽板位置を示す情報SHを記憶する領域７２ｍ、を有している。又、ＲＡＭ７２は、ＲＯＭ（外部記憶装置）７３からプログラムをロードしてＣＰＵ７１で実行する構成である場合は、プログラムロード領域を備える。
【００４８】
ＲＯＭ７３には、データ記憶領域に、各モードに対応する目標温度（Ｔ0, Ｔ1,...,Ｔn）７３ａと、駆動電源回路や電圧／電流検出回路の効率により一定に定められる補正係数Ｋf７３ｂと、誤差電力ｐerrの（上限値ＰerrMAX、下限値ＰerrMIN）７３ｃ、誤差電力ｐerrを増減させる単位電力値ＰplusとＰminus７３ｄ、温度差ΔＴから設定電力Ｐsetを得るためのテーブル７３ｅ（このテーブル値は、装置固有の為、予め実験値、経験値等を求めて格納すればよい。又、テーブルを用いずに実験式を用いて演算処理をしても良い。）、補正電力Ｐadjから電力制御値Ｖrefを得るためのテーブル７３ｆ（このテーブル値は、装置固有・Ｄ/Ａ特性固有の為、予め実験値、経験値等を求めて格納しても良い。又、テーブルを用いずに実験式を用いて演算処理をしても良い。）とを有する。又、ＲＯＭ７３は、プログラム記憶領域として、定着ローラ温度制御プログラム７３ｇ、かかるプログラムを構成する電力決定モジュール７３ｈを記憶する領域を有する。
【００４９】
尚、図７のＲＡＭ／ＲＯＭには、本実施形態で使用される情報のみが示されており、他の処理で使用する情報は省略されている。又、一般に、かかる制御部は定着温度制御チップとして独立して提供されるが、この制御部が定着装置全体の制御を行う制御部と一体の構成であっても、更にこの制御部が画像形成装置の制御部と一体の構成であってもよい。
【００５０】
＜本実施形態の定着ローラ温度制御の手順例１＞
次に、電力制御回路１０３がVrefdataを決定する手順の一例を図８のフローチャートに従って説明する。
【００５１】
ある時刻ｎにおいて、ステップＳ７０１で、温度検出素子ＴＨ１の出力Vth1から算出される現在の定着ローラ表面温度Ｔｃと加熱目標温度の設定値Ｔｏを比較し、差分ΔＴを求める。ステップＳ７０２で、差分ΔＴより更新する設定電力Ｐset(ｎ)を算出する。この時の電力算出には温度差→電力のテーブル変換やPID制御などの一般的に知られるフィードバック制御が用いられる。
【００５２】
さらに、ステップＳ７０３で、現状消費されている電力Pout（n-１）を測定電圧Vsと電流Isより、Pout(n-１)＝Vs×Is×Kf、により求める。ここで、Kfは駆動回路、電圧電流検出回路の効率により一定に定められる補正係数である。このとき算出されたPout(n-１)は前回の設定電力Pset(n-１)で駆動電源回路を駆動した結果得られたものなので、理想的には、Pout（n-１)＝Pset(n-１)のあるはずである。しかし、前述の従来の問題点で述べたように温度などにより差が生じるのが通常である。
【００５３】
したがって、ステップＳ７０４で、その誤差PerrをPset（n-１）とPout(n-１)から算出し、ステップＳ７０９で、先に算出した今回の更新する設定電力Pset（n）にＰerrを加算して、Vrefdataに換算するための補正電力Padj（n）を算出する。ただし、ステップＳ７０５乃至Ｓ７０８で、Perrが最大リミット値PerrMAXや最小リミット値PerrMINを越えていたら、Perrは最大（最小）リミット値とする。
【００５４】
ステップＳ７１０で、このようにして得られた電力値Padj(n)をPFM幅制御データVrefdataに換算して出力する。かかる換算には、補正電力値→制御データのテーブル変換が望ましい。
【００５５】
この電力制御を一定時間ごとに繰り返し行うことで、随時誤差補正をしつつ目的とする電力を印加して加熱、温度制御することができる。このときの時間間隔は、最大電力時の温度上昇度や電圧／電柱検出回路１０５、１０６の反応速度にもよるが、おおむね１０ms〜１s間隔が適当である。また、電力誤差リミット値PerrMAX、PerrMinは磁気回路を構成する部品の温度係数や誤差ばらつきによって通常ばらつきと考えられる範囲に設定するべきで、ほぼ最大電力×0.4〜0.7程度に設定するのが適当である。
【００５６】
＜本実施形態の定着ローラ温度制御の手順例２＞
図９は、本実施形態の定着ローラ温度制御の手順例２のフローチャートである。図８と同様なものは同じ参照符号を付してある。
【００５７】
ステップＳ７０３で図８と同様に現在の消費電力を算出すると、つぎにステップＳ８０１及びＳ８０３で、実際の消費電力と前回の設定電力Pset(n-1)との大小比較をし、実際の消費電力が小さければ、ステップＳ８０２で前回に使用した補正電力量Perr(n-1)に正の単位補正電力量Pplusを加算する。逆に消費電力の方が大きければ、ステップＳ８０４で同じく補正電力量Perr(n-1)に負の単位補正
電力量Pminusを加算する。
【００５８】
ただし、手順例１と同様に加算結果Perr(n)が最大リミット値PerrMAXや最小
リミット値PerrMINを越えていたら、Perr(n)は最大（最小）リミット値とする。  このように消費電力と設定電力に誤差が生じている場合には補正電力量を積算修正することで最終的な電力値Padj(n)を実施例1と同様に求め、VrefdataをＰadj(n)に応じて出力する。
【００５９】
＜本実施形態の定着ローラ温度制御の手順例３＞
図１０は、本実施形態の定着ローラ温度制御の手順例３のフローチャートである。図８あるいは図９と同様なものは同じ参照符号を付してある。
【００６０】
手順例２と同様にPerr(n)を算出した後、ステップＳ９０１で、前回の電力計算時と今回との間にモード切替が生じたかどうか検査する。その結果モード切替が生じていたら、ステップＳ９０２でPerr(n)を初期化（＝０）とする。        ここで、モード切替とは
１．立ち上げ加熱→プリント待機、
２．プリント動作→プリント終了（待機）、
３．待機時目標温度切り換え、
などのように許容電力最大値が大きく切り替わる場合や、
４．プリント動作中シャッタ位置切り換え時にコイルの負荷特性が大きく変動する場合などである。
【００６１】
このような場合には、これまで積算補正してきたPerr(n)では電力誤差の変動に追従できないことが予想されるため一回初期化し、再計算する必要がある。
【００６２】
尚、上記モード切替には、端部加熱調節手段の遮蔽板位置の変更も含まれる。又、本例では端部加熱調節は遮蔽板を使用して実現していたが、他の複数の加熱コイルと独立駆動電源を用いた方式やコイル内のコアの位置を変えることにより実現する方法でも本実施形態の端部加熱調整は可能であり、かかる切替もモード切替に含まれる。
【００６３】
又、本発明は、複数の機器(例えばコンピュータ、インタフェース機器、リーダ、プリンタなど）から構成されるシステムに適用しても、一つの機器からなる装置（複写機、プリンタ、ファクシミリ装置など）に適用してもよい。
【００６４】
また、本発明の目的は、前述した実施形態で示したフローチャートの手順を実現するプログラムコードを記憶した記憶媒体を、システムあるいは装置のコンピュータ（またはＣＰＵやＭＰＵ）が記憶媒体に格納されたプログラムコードを読出し実行することによっても達成される。
【００６５】
この場合、記憶媒体から読み出されたプログラムコード自体が前述した実施形態の機能を実現することになり、そのプログラムコードを記憶した記憶媒体は本発明を構成することになる。
【００６６】
プログラムコードを供給するための記憶媒体としては、例えば、フロッピー(登録商標)ディスク、ハードディスク、光ディスク、光磁気ディスク、ＣＤ−ＲＯＭ、ＣＤ−Ｒ、磁気テープ、不揮発性のメモリカード、ＲＯＭなどを用いることができる。
【００６７】
また、コンピュータが読み出したプログラムコードを実行することにより、前述した実施形態の機能が実現されるだけでなく、そのプログラムコードの指示に基づき、コンピュータ上で稼動しているＯＳ（オペレーティングシステム）などが実際の処理の一部または全部を行い、その処理によって前述した実施形態の機能が実現される場合も含まれる。
【００６８】
更に、記憶媒体から読出されたプログラムコードが、コンピュータに挿入された機能拡張ボードやコンピュータに接続された機能拡張ユニットに備わるメモリに書き込まれた後、そのプログラムコードの指示に基づき、その機能拡張ボードや機能拡張ユニットに備わるＣＰＵなどが実際の処理の一部または全部を行い、その処理によって前述した実施形態の機能が実現される場合も含まれる。
【図面の簡単な説明】
【００６９】
【図１】本実施形態の誘導加熱方式の加熱装置及び電力制御回路の構成例を示す図である。
【図２】本実施形態が適応されるレーザプリンタの構成例を示す図である。
【図３】本実施形態における定着装置の概略斜視図である。
【図４】本実施形態における端部遮蔽板の形状図である。
【図５】本実施形態における端部遮蔽板位置とローラ軸方向加熱領域の関係図である。
【図６】本実施形態における駆動（PFM）信号生成の例を示す図である。
【図７】本実施形態の温度制御を実現する制御部の構成例を示すブロック図である。
【図８】本実施形態における電力補正シーケンスの手順例１を示すフローチャートである。
【図９】本実施形態における電力補正シーケンスの手順例２を示すフローチャートである。
【図１０】本実施形態における電力補正シーケンスの手順例３を示すフローチャートである。
【符号の説明】
【００７０】
１      コア
２      コア
３      コア
１００  定着ローラ（発熱部材，磁性金属部材）
１５０  磁界遮蔽部材
２０１  電子写真レーザビームプリンタ（画像形成装置）
２０７  定着装置
Ｌ１    誘導加熱コイル（磁界発生手段，コイル）
C2      共振コンデンサ
D1〜D4  整流ダイオード
TR1     スイッチング素子
Ｐ      記録材
TH1〜3  温度検出素子（温度検知手段）
T1      電圧検出トランス
T2      電流検出トランス
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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